DE19902187A1

DE19902187A1 - Gangumschaltbares Planetengetriebe

Info

Publication number: DE19902187A1
Application number: DE19902187A
Authority: DE
Inventors: Thomas Mayer; Oliver Zeiter; Stephan Keller
Original assignee: Scintilla AG
Current assignee: Scintilla AG
Priority date: 1998-03-04
Filing date: 1999-01-21
Publication date: 1999-09-16
Also published as: GB2335011B; JPH11309676A; IT1309641B1; GB9904896D0; ITMI990387A1; GB2335011A; US6070675A

Abstract

Bei einem gangumschaltbaren Planetengetriebe, insbesondere für Elektrohandwerkzeugmaschinen, z. B. Schrauber, mit einem Getriebegehäuse (14) und einem zur Gangumschaltung axial verschiebbaren Hohlrad (22) weist ein Gangumschaltglied (40) zur Axialverschiebung des Hohlrads (22) zwecks Sicherstellung einer einwandfreien Funktion ohne Verkanten des Hohlrads (22) und zwecks Schaffung der Möglichkeit einer vollautomatischen Montage eine auf dem Getriebegehäuse (14) gleitende Schaltdüse (41) und wenigstens einen als Schlaufe (45) in mindestens einem Drahtbügel (46) gebildeten Finger (43) auf. Der mindestens eine Drahtbügel (46) liegt in der Schalthülse (41) axial unverschieblich ein und ragt mit der mindestens einen Schlaufe (45) durch über den Umfang der Schaltdüse (41) im Getriebegehäuse (14) versetzt angeordnete, radiale Durchbrüche (44) hindurch (Fig. 2).

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem gangumschaltbaren Planetengetriebe, insbesondere für eine Elektrohandwerkzeugmaschine, z. B. Akku-Schrauber, der in Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Gattung.

Bei einem bekannten Planetengetriebe dieser Art (DE 42 13 291 A1) weist das Gangumschaltglied einen mit zwei stiftartigen Fingern in die Nut des Hohlrads eingreifenden Gangschaltschieber und eine um eine radial ausgerichtete Drehachse schwenkbaren Gangschaltgriff auf, der zur Axialverschiebung des Gangschaltschiebers mit einem Zapfen in eine Kulissenführung des Gangschaltschiebers eintaucht.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Planetengetriebe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil einer äußerst sicheren Funktion des Gangumschaltglieds, das vollautomatisch montierbar ist.

Hierzu wird die Schalthülse einfach über das Getriebegehäuse gestülpt und der mindestens eine Drahtbügel, der für die vollautomatische Montage entsprechend geformt ist, in die dafür vorgesehene Öffnung in der Schalthülse gedrückt, so daß er axial unverschieblich festliegt. Durch einen einfachen Montageschritt wird sichergestellt, daß die Schlaufen des Drahtbügels in die Nut des Hohlrads eintauchen. Die Schalthülse ist auf dem Getriebegehäuse leichtgängig und sicher geführt und die mindestens drei in die Nut des Hohlrads eingreifenden Schlaufen des Drahtbügels verhindern ein Kippen oder Verkanten des Hohlrads beim Verschiebevorgang und ein Taumeln des Hohlrads bei schnellen Drehzahlen. Die Schalthülse überdeckt die Durchbrüche im Getriebegehäuse, so daß nur sehr wenig Fett aus dem Planetengetriebe austreten kann. Die kleine Fettmenge, die dennoch austritt, dient der Schmierung der Schalthülse.

Durch die in den weiteren Ansprüche aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Planetengetriebes möglich.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht der Drahtbügel aus Federstahl. Dadurch ist bereits im Getriebe selbst ein Federelement integriert, das beim Aufeinandertreffen zweier Zähne von Hohlrad und Getriebegehäuse oder Hohlrad und Planetenträger beim Schaltvorgang ausweichen kann und damit ein Schalten im Stillstand ermöglicht.

Zeichnung

Die Zeichnung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ausschnittweise eine Seitenansicht eines Akku-Schraubers, teilweise geschnitten,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines Gangumschaltglieds des Akku-Schraubers in Fig. 1.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Der in Fig. 1 ausschnittweise in Seitenansicht und teilweise geschnitten dargestellte handgeführte Akku-Schrauber, als Beispiel für eine allgemeine Elektrohandwerkzeugmaschine, weist eine drehbar gelagerte Werkzeugspindel 10 auf, die in einem hier nicht dargestellten Drehlager aufgenommen ist und über ein gangumschaltbares Planetengetriebe von einem hier ebenfalls nicht dargestellten Elektronotor angetrieben wird. Das in Fig. 1 im Schnitt zu sehende Planetengetriebe weist drei schwimmend gelagerte Planetenstufen 11, 12 und 13 auf, die in einem Getriebegehäuse 14 integriert sind. Die erste Planetenstufe 11 weist ein drehfest auf einer Abtriebswelle 15 des Elektromotors sitzendes Sonnenrad 16, ein am Getriebegehäuse 14 undrehbar festgelegtes Hohlrad 17 und drei auf einem Planetenradträger 18 drehbar gelagerte Planetenräder 19 auf, die mit dem Sonnenrad 16 und der Innenverzahnung des Hohlrads 17 kämmen. Der Planetenradträger 19 ist einstückig mit dem Sonnenrad 20 der zweiten Planetenstufe 12 ausgeführt und besitzt zusätzlich auf seinem äußeren Umfang eine Außenverzahnung 21. Zu der zweiten Planetenstufe 12 gehört ferner ein axial verschiebbares Hohlrad 22, das über seine Innenverzahnung 221 mit Planetenrädern 23 in Eingriff ist, die ihrerseits mit dem Sonnenrad 20 kämmen und drehbar auf Planetenradachsen 24 sitzen, die in einen Planetenradträger 25 befestigt sind. Das Hohlrad 22 ist mit einer Umfangsnut 26 und mit einer Außenverzahnung 27 versehen, die nahe den vom Planetenradträger 18 der ersten Planetenstufe 11 abgekehrten Stirnende des Hohlrads 22 angeordnet ist und mit einer am Getriebegehäuse 14 ausgebildeten Innenverzahnung 28 korrespondiert. Die dritte Planetenstufe 13 weist wiederum ein Sonnenrad 29, das einstückig mit den Planetenradträger 25 der zweiten Planetenstufe 12 ausgebildet ist, mit dem Sonnenrad 29 und der Innenverzahnung eines Hohlrads 30 in Eingriff stehende Planetenräder 31 sowie einen Planetenradträger 32 auf, an dem die Drehachsen der Planetenräder 31 befestigt sind. Am Hohlrad 30 ist der eine Kupplungsteil 331 einer Drehmomentkupplung 33 ausgebildet, der mit einem feststehenden Kupplungsteil 332 unter der Vorspannkraft einer Kupplungsfeder 333 in Eingriff steht. Der Planetenradträger 32 der dritten Planetenstufe 13 ist über ein in Fig. 1 teilweise zu sehendes Verbindungsglied 34 drehfest mit der Werkzeugspindel 10 verbunden.

Das axial verschiebbare Hohlrad 22 der zweiten Planetenstufe 12 dient zur Gangumschaltung des hier zweigängig ausgelegten Planetengetriebes. Ist das Hohlrad 22 mit der Innenverzahnung 28 des Getriebegehäuses 14 in Eingriff, so ist es undrehbar festgehalten und die vom Sonnenrad 20 angetriebenen Planetenräder 23 laufen in der Innenverzahnung 221 des Hohlrads 22 um und drehen den Planetenradträger 25 und damit das Sonnenrad 29 der dritten Planetenstufe 13. Da das Hohlrad 30 der dritten Planetenstufe 13 von der Drehmomentkupplung 33 bis zum Erreichen des eingestellten Drehlastmoments undrehbar gehalten wird, laufen auch die Planetenräder 31 der dritten Planetenstufe 13 in der Innenverzahnung 221 des Hohlrads 30 um und drehen über den Planetenradträger 32 die Werkzeugspindel 10. Damit ist der erste Gang des Planetengetriebes eingelegt. Wird das Hohlrad 22 in Fig. 1 nach links verschoben, so geraten zunächst Außenverzahnung 27 am Hohlrad 22 und Innenverzahnung 28 am Getriebegehäuse 14 außer Eingriff. Bei weiterer Verschiebung des Hohlrads 22 schiebt sich die mit den Planetenrädern 23 in Eingriff stehende Innenverzahnung des Hohlrads 22 in die Außenverzahnung 21 am Planetenradträger 18 der ersten Planetenstufe 11 ein. Damit sind die Planetenräder 23 blockiert, und die zweite Planetenstufe 12 ist unwirksam, so daß die Drehung des Planetenradträgers 18 der ersten Planetenstufe 11 1 : 1 auf das mit dem Planetenradträger 25 der zweiten Planetenstufe 12 einstückige Sonnenrad 29 der dritten Planetenstufe 13 übertragen wird. Damit ist der zweite Gang des Planetengetriebes eingelegt.

Zur axialen Verschiebung des Hohlrads 22 ist ein Gangumschaltglied 40 vorgesehen, das manuell zu bedienen ist. Dieses Gangumschaltglied 40 weist eine auf dem Getriebegehäuse 14 gleitend sitzende Schalthülse 41 auf, an der ein Griffzapfen 42 zum manuellen Betätigen radial absteht. Diese Schalthülse 41 greift mit im Beispielsfall vier über den Umfang der Schalthülse 41 vorzugsweise gleichmäßig verteilten Fingern 43 durch radiale Durchbrüche 44 im Getriebegehäuse 14 hindurch in die Umfangsnut 26 im Hohlrad 22. In Fig. 2 ist das Gangumschaltglied 40 perspektivisch dargestellt, wobei es der besseren Übersicht wegen teilweise aufgeschnitten gezeichnet ist. Die Finger 43 der Schalthülse 41 werden durch Schlaufen 45 realisiert, die an insgesamt zwei Drahtbügeln 46 ausgebildet sind. Die Schlaufen 45 werden dabei durch U-förmiges Umbiegen der Drahtenden der aus Federstahl hergestellten Drahtbügel 46 erhalten, wobei die Drahtbügel 46 im übrigen so geformt sind, daß eine vollautomatische Montage des Gangumschaltglieds 40 möglich ist. Die beiden Drahtbügel 46 werden um gleiche Umfangswinkel zueinander versetzt an der Schalthülse 41 axial unverschieblich festgelegt, wozu sie in Ausnehmungen 47 am Umfang der Schalthülse 41 eingesetzt werden. Dabei treten die Schlaufen 45 der Drahtbügel 46 durch Schlitze 48 in der Schalthülse 41 hindurch, die im Bereich der im Getriebegehäuse 14 vorhandenen Durchbrüche 44 in die Schalthülse 41 eingearbeitet sind. Zusätzlich sind auf dem Außenumfang der Schalthülse 41 noch mehrere Krallenpaare aus jeweils zwei axial einander gegenüberliegenden Krallen 49, 50 angeformt, die in Umfangsrichtung fluchtend mit den Ausnehmungen 47 zur Aufnahme der Drahtbügel 46 angeordnet sind und zwischen denen jeweils ein Drahtbügelabschnitt der Drahtbügel 46 eingeklemmt ist.

Bei der vollautomatisch durchführbaren Montage des Gangumschaltglieds 40 wird die Schalthülse 41 über das Getriebegehäuse 14 des fertig montierten Planetengetriebes gestülpt und die federnden Drahtbügel 46 in die Ausnehmungen 47 so eingedrückt, daß die Schlaufen 45 durch die radialen Schlitze 48 in der Schalthülse 41 hindurchtreten. Dabei schnappen die Drahtbügel 46 zwischen die Krallen 49, 50 ein. Beim Eindrücken der Drahtbügel 46 ist darauf zu achten, daß einerseits die Drehlage der Schalthülse 41 zum Getriebegehäuse 14 so ist, daß die radialen Schlitze 48 in der Schalthülse 41 koradial mit den Durchbrüchen 44 im Getriebegehäuse 14 liegen, und daß andererseits die axiale Verschiebestellung der Schalthülse 41 so eingestellt ist, daß die durch die Schlitze 48 und die Durchbrüche 44 hindurchtretenden Schlaufen 45 der Drahtbügel 46 in die Umfangsnut 26 in Hohlrad 22 eintauchen, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist.

Wird nunmehr die Schalthülse 41 mittels des Griffzapfens 42 axial auf dem Getriebegehäuse 14 verschoben, so nehmen die insgesamt vier in die Umfangsnut 26 in Hohlrad 22 hineinragenden Schlaufen 45 der beiden Drahtbügel 46 das Hohlrad 22 mit, so daß dieses ohne Verkanten zwischen seinen zwei Endstellungen hin- und herbewegt und einmal mit seiner Innenverzahnung 221 an dem Planetenträger 18 und einmal mit seiner Außenverzahnung 27 am Getriebegehäuse 14 festgesetzt werden kann. Trifft dabei nicht Zahn auf Lücke, sondern Zahn auf Zahn, so können infolge der Federeigenschaften der Drahtbügel 46 die Schlaufen 45 etwas ausweichen, so daß durch erhöhte Federkraft das Hohlrad 22 geringfügig gedreht wird und damit ein Schalten im Stillstand des Planetengetriebes möglich ist.

Claims

1. Gangumschaltbares Planetengetriebe, insbesondere für eine Elektrohandwerkzeugmaschine, z. B. Akku-Schrauber, mit einem Getriebegehäuse (14), mit einem zur Gangumschaltung axial verschiebbaren Hohlrad (22) und mit einem Gangumschaltglied (40), das zur Axialverschiebung des Hohlrads (22) mit radialen Fingern (43) in eine Umfangsnut (26) im Hohlrad (22) eingreift, dadurch gekennzeichnet, daß das Gangumschaltglied (40) eine Schalthülse (41) und wenigstens einen als Schlaufe (45) in mindestens einem Drahtbügel (46) gebildeten Finger (43) aufweist und daß der mindestens eine Drahtbügel (46) in der Schalthülse (41) axial unverschieblich einliegt und mit seiner mindestens einen Schlaufe (45) durch über den Umfang der Schalthülse (41) im Getriebegehause (14) versetzt angeordnete, radiale Durchbrüche (44) hindurchragt.

2. Planetengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Drahtbügel (46) in Ausnehmungen (47) eingesetzt ist, die in den Außenumfang der Schalthülse (41) eingebracht sind, und daß die Schlaufen (45) durch radiale Schlitze (48) in der Schalthülse (41) hindurchragen.

3. Planetengetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Außenumfang der Schalthülse (41) in Achsrichtung einander gegenüberliegende Krallen (49, 50) angeformt sind, zwischen denen der mindestens eine Drahtbügel (46) eingeklemmt ist.

4. Planetengetriebe nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Drahtbügel (46) aus Federstahl besteht.

5. Planetengetriebe nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß an der Schalthülse (41) zwei um gleiche Umfangswinkel zueinander versetzt angeordnete Drahtbügel (46) mit je zwei Schlaufen (45) vorhanden sind.

6. Planetengetriebe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede Schlaufe (45) an einem Ende des Drahtbügels (46) U-förmig abgebogen ist.